ตอกย้ำวิถีอมตะ นักชีววิทยาค้นพบกลไกสำคัญที่ทำให้ไฮดราสามารถงอกหัวใหม่ได้มากกว่า 1 วิธี
หนึ่งในสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่น่าทึ่งที่สุดหนีไม่พ้น ‘ไฮดรา’ สัตว์น้ำขนาดจิ๋วเหมือนจะเป็นสัตว์ที่ ‘ไม่มีวันตาย’ ทุกครั้งที่มันถูกตัดหัว หัวของมันจะงอกกลับมาอีกครั้ง ยิ่งกว่านั้นการจากศึกษายังพบว่า ไฮดราสามารถงอกหัวใหม่ได้ด้วยวิธีอื่นๆ ไม่ใช่เฉพาะเมื่อถูกแยกตัวเท่านั้น
Ali Mortazavi นักชีววิทยาด้านพัฒนาการจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเออร์ไวน์ (University of California Irvine) เปิดเผยว่า ไฮดราเป็นหนึ่งในสิ่งมีชีวิตที่ดูเหมือนจะเป็นอมตะ เว้นแต่จะถูกทำลายยับเยินไปจนถึงระบบย่อยอาหาร หรือถูกไฟเผา ความสามารถในการงอกใหม่เรื่อยๆ ของไฮดราทำให้มันสามารถเอาชนะหลายๆ ปัจจัยที่ทำให้มันตาย เช่น ความชราภาพ หรือการเจ็บไข้ได้ป่วย
ด้วยความสามารถในการรักษาชีวิตที่โดดเด่น ทำให้ Ali และเพื่อนร่วมทีมพยายามศึกษาเพิ่มเติมว่าไฮดราสร้างศีรษะใหม่ขึ้นมาอย่างไร โดยนักวิจัยได้ตรวจสอบความเปลี่ยนแปลงของการแสดงออกของยีนตลอดระยะเวลาการสร้างหัวใหม่ของไฮดรา
ก่อนจะพบว่าไฮดรามีการแสดงออกของยีนนี้ที่โดดเด่น ซึ่งเรียกว่า ‘กลไกควบคุมอีพีเจเนติก’ อธิบายคร่าวๆ ก่อนว่าตามปกติแล้วไฮดรามีจีโนมที่มีความคล้ายคลึงกับสิ่งมีชีวิตสปีชีส์ไม่มีความสามารถด้านการงอกใหม่ หรืองอกใหม่ยาก เช่น มนุษย์ ดังนั้นทีมวิจัยจึงคิดว่ากลไกควบคุมอีพีเจเนติกมีบทบาทสำคัญในการงอกใหม่ของไฮดรา
นอกจากนี้ ทีมงานค้นพบการเปลี่ยนแปลงตรงเส้นของ DNA ในไฮดราที่เรียกว่า เอ็นฮานเซอร์ (enhancer) ซึ่งเจ้าเอ็นฮานเซอร์นี้เป็นยีนที่จะกระตุ้นให้เซลล์มีการแบ่งตัว มันจึงมีความสำคัญต่อการงอกใหม่ โดยก่อนหน้านี้ไม่มีใครรู้ว่าไฮดรามียีนนี้อยู่ในตัว
หลังจากค้นพบกลไกสำคัญที่ทำให้ไฮดราสามารถงอกหัวใหม่ได้นอกจากถูกตัดออกไปแล้ว ทีมวิจัยยังเปรียบเทียบการแสดงออกของยีนระหว่างการงอกหัวใหม่กับการแตกหน่อ ก่อนจะพบว่า หัวที่แตกหน่อออกมากับหัวที่งอกใหม่หลังได้รับบาดเจ็บมีลักษณะต่างกัน
Aide Macias-Muñoz นักชีววิทยาด้านพัฒนาการจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย (University of California) เล่าว่า เมื่อเธอดูการแสดงออกของยีนของการแตกหน่อยใหม่ และการงอกหัวพบว่าในการแตกหน่อ ยีนจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ แต่ในกรณีของการงอกใหม่ พบว่าทุกอย่างเก็บขึ้นอย่างรวดเร็วและฉับพลัน แม้ว่าท้ายที่สุดแล้วทั้งสองวิธีจะให้ผลลัพธ์ที่เหมือนกัน แต่กระบวนการได้มานั้นแตกต่างและน่าสนใจทีเดียว
นอกการวิธีการเกิดของหัวใหม่ Aide ยังพบว่าระยะเวลาในการแสดงออกของยีนนั้นมีความหลากหลายมาก และเห็นได้ชัดเจนว่าไฮดรามีความสามารถในการงอกอวัยวะมากกว่าหนึ่งวิธี
การค้นพบเอ็นฮานเซอร์ และกระบวนการในการสร้างหัวไฮดราแสดงให้เห็นการเติบโตของวิวัฒนาการที่แตกต่างกันของไฟลัมไนดาเรีย (สัตว์ตระกูลแมงกะพรุน) และไบลาทีเรีย (สัตว์ที่มีความสมมาตรทวิภาคี) เมื่อประมาณ 750 ล้านปีก่อน ซึ่ง Erin Davies นักชีววิทยาด้านพัฒนาการที่สถาบันมะเร็งแห่งชาติ ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในงานวิจัยนี้มองว่า นี่เป็นการค้นพบครั้งสำคัญ เพราะมันช่วยให้เราตระหนักถึงตัวตนของสัตว์โบราณอย่างไฮดรา
อ้างอิงจาก
https://www.nytimes.com/2021/12/11/science/hydra-regrow-head.html
#Brief #TheMATTER